7/23/2019 Lista 1 Msf 2015

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LISTA 1MSFFLUXO UNIDIMENSIONAL

1Considere o permemetro da figura abaixo, em que L=50cm, z=24cm e h=14cm. A rea

do permemetro de 530cm. O peso especfico da areia de 18kN/m.

(a) Determine, inicialmente, qual o esforo que a areia estar exercendo na peneira.R: 0,14kN

(b) Considere, a seguir, um ponto no interior do solo a 12,5cm acima da peneira. Para

esse ponto, determine: a carga altimtrica, a carga piezomtrica, a carga total, a

tenso total, a presso neutra e a tenso efetiva.

R: ha=12,5cm, ht=84,5cm, hp=72cm, =9,15kPa, u=7,2kPa, =1,95kPa

2O que ocorreria no problema anterior caso a carga hidrulica fosse elevada a 40cm?

R: areia movedia

3Num sistema como o mostrado na figura abaixo, considere L=40cm, z=24cm e h=36cm.

A rea do permemetro de 480cm. O peso especfico da areia de 19kN/m.

(a) Determine, inicialmente, qual o esforo que a areia estar exercendo na peneira.

R: 347,5kN

(b) Considere, a seguir, um ponto no interior do solo a 15cm acima da peneira. Paraesse ponto, determine: a carga altimtrica, a carga piezomtrica, a carga total, a

tenso total, a presso neutra e a tenso efetiva.

R: ha=15cm, ht=36,69cm, hp=21,69cm, =6,39kPa, u=2,17 kPa, =4,22kPa

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4No permemetro da figura abaixo, a areia A ocupa a posio horizontal, com L=20cm,

A=100cm, com k = 4x10-3cm/s. A areia B ocupa a posio vertical, com L=10cm, A=400cm

e k=2x10-3cm/s. Qual a possibilidade de ocorrer areia movedia nas areias A e B? O peso

especfico da areia de 18kN/m.

R: iB=0,4. No ir ocorrer areia movedia.

5No permemetro da questo anterior, calcule a tenso efetiva no ponto central da areia

B.

R: =0,2kPa.

6O permemetro abaixo mostra uma situao em que, s com as areias A e B, ocorre o

fenmeno de areia movedia. Entretanto, para reduzir o gradiente de sada nessa areia

para menos da metade de seu valor, decidiu-se colocar uma areia C. Qual deve ser o

coeficiente de permeabilidade dessa areia para que o objetivo seja atingido? Dados: kA=10-

2cm/s; kB=2x10-2; seo transversal do permemetro quadrada; medidas em cm.

R: k= 0,014cm/s

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7No permemetro abaixo, uma tela foi fixada nas paredes laterais, imediatamente acima

da areia, sem nela se apoiar. A areia tem um peso especfico natural de 20kN/m. Determine

a tenso efetiva no ponto P, quando a carga for de 10cm e 20cm.

R: 0,5kPa e 0kPa (areia movedia).

8 As areias A e B foram ensaiadas num permemetro de seo quadrada, de duas

maneiras diferentes. Na primeira montagem, disps-se uma sobre a outra. Na outra, as

areias foram colocadas uma do lado da outra. O coeficiente de permeabilidade da areia A

quatro vezes maior do que o da areia B (kA=4x10-4cm/s). Em qual das montagens ser

maior a vazo?

Q(a)=0,048cm/s e Q(b)=0,075cm/s.

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9 - Uma amostra de areia ensaiada em um permemetro de nvel constante. O dimetro

da amostra 10,2 cm e a altura 0,125 m. a diferena de nvel entre os dois tubos

piezomtricos de 0,86 m e a quantidade de gua coletada durante 2 minutos de 0,733

litros. Calcule a descarga (vazo) e o coeficiente de permeabilidade desta areia.

k=1,086x10-4m/s.

10 - Verificar se a areia contida no aparelho esquematizado est sujeita ao fenmeno de

areia movedia. Se no estiver, calcular H para que se inicie o fenmeno. O peso

especfico da areia de 26,5kN/m.

R: icrt=1,65, ireal=0,6. No ocorrer areia movedia.

11 No aparelho esquematizado abaixo, mediu-se uma vazo de 6cm3/seg. Calcular a

permeabilidade do solo.

R: k=1,95x10-3cm/s.

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12Para a areia contida no aparelho abaixo, pede-se:

Considere k=3x10-3m/s e =21kN/m.

(a) A vazo que percola pelo sistema;

R: 0,0010m/s

(b) A velocidade de percolao da gua no solo;

R: 0,0013m/s.

(c) Verificar se ocorre o fenmeno da areia movedia,R: No ocorre.

(d) Se no ocorrer, qual deve ser a carga hidrulica para que se inicie o processo?

R: 77cm

(e) A diferena de carga total entre os pontos A e B.

R: h=21,43cm

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